Способы обработки каменных материалов
Особенности и технология механизированной обработки природного камня, анализ ее основных видов: распиливание, обтесывание, шлифование, дробление, полирование. Характеристика, методика и принципы применения специализированных машин, станков, инструментов.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.02.2015 |
| Размер файла | 90,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Содержание
Введение
1. Общие сведения
2. Распиливание
3. Обтеска
4. Шлифование
5. Дробление
6. Полирование
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Природный камень как строительный материал известен с глубокой древности. Он служил основным строительным материалом еще первобытному человеку. Высокая механическая прочность и долговечность позволяли использовать его в качестве стенового материала в строительстве различных сооружений, а красивая окраска и богатая текстура обусловили его применение для архитектурного оформления уникальных сооружений, храмов, дворцов. Роль природного камня в современном строительстве претерпела значительные изменения. В наше время плотные природные каменные материалы уже не используются для возведения стен, куполов, колонн, арок и других несущих конструкций, т.к. они трудоемки, обладают большой массой и высокой теплопроводностью. Но из-за положительных эксплуатационных и эстетических качеств продолжают широко применяться для облицовочных работ. Природные каменные материалы нашли широкое применение для облицовки и архитектурной отделки зданий и сооружений устройства полов. Пористые природные материалы применяются в конструкциях стен жилых и общественных зданий в виде стеновых камней и блоков. Отходы горнодобывающей и камнеобрабатывающей промышленности используются в качестве заполнителя для бетонов, изготовления других искусственных каменных изделий на минеральном и органическом вяжущем.
1. Общие сведения
камень обтесывание шлифование полирование
Природные каменные материалы - материалы, получаемые механической обработкой или без специальной обработки горных пород. Для придания камню требуемых формы, размеров и фактуры лицевой поверхности необходим ряд операций, выполняемых в строгой последовательности. Совокупность этих рабочих процесса называют обработкой камня. Так же обработку камня может производиться ударным, вращательным и ударно вращательным воздействием.
По степени завершенности изделий обработка камня может быть разделена на три стадии:
· обработку приближенную, обеспечивающую получение заготовки;
· точную, при которой камень приобретает форму выпускаемого изделия;
· фактурную, позволяющую выявить декоративные свойства камня путем придания заданной степени шероховатости или зеркального блеска.
Природные каменные материалы получают в результате обработки плотных и рыхлых горных пород:
· распиливанием
· обтесыванием
· шлифовкой
· дроблением
· полированием
2. Распиливание
Наиболее часто в строительстве применяют каменные материалы, прошедшие специальную обработку в заводских условиях.
Выпиливание штучных стеновых камней и блоков из пористых пород производят камнерезными машинами. Режущими элементами машин являются дисковые пилы. Быстровращающиеся стальные диски имеют на ободе резцы, армированные твердыми сплавами или алмазами.
Рис. 1. Камнерезная машина с дисковыми пилами
Распиливание блоков из мрамора, известняка и других пород ведут при помощи рамных пил, армированных твердосплавными вставками или снабженных алмазными резцами. Алмазные резцы увеличивают скорость резания в 5-10 раз и снижают расход электроэнергии в 2-2,5 раза по сравнению с резцами карборундовыми или из твердых сплавов. Кроме того, алмазные резцы позволяют значительно увеличить выход готовой продукции, сократить ширину пропила примерно в 3 раза и расход сырья на 12-18%. Этим видом обработки можно получать плиты толщиной всего 5-10мм, поэтому из одного метра камня можно получить 40-45 плит, что обуславливает их низкую себестоимость. К тому же обеспечивается высокая чистота поверхности резания.
Пиление чаще всего используется для обработки песчаника и фельзита. Пиление производят с помощью станков с пильной рамой или с помощью ультразвука. Поверхность, обработанная пилением, может иметь неровности до 2 мм. Распиловку могут производить с использованием различных абразивных материалов, что делает поверхность камня более шероховатой или более гладкой. Использование ультразвука позволяет раскрыть цвет и рисунок камня, несмотря на высокую шероховатость поверхности.
Распиловку могут производить с использованием различных абразивных материалов, что делает поверхность камня более шероховатой или более гладкой.
Рис. 2. Станок с пильной рамой
3. Обтеска
Для приведения монолитов к требуемой форме, с придачей поверхностям камней желаемого вида, они подвергаются обработке специальными каменотесными инструментами. Так как для отделения частиц требуется значительное усилие, то инструменты эти исключительно ударные, при чем ударяют по камню или самим орудием, или по обделочному орудию - молотком. Вместе с тем, если для отделения частицы камня требуется приложить возможно большее усилие, то применяется остроконечный инструмент, а при потребности в более слабых - плоский.
Сильные, сконцентрированные в одной точке, удары требуются при обтеске твердых пород или желании отделить сразу большие куски. Слабым породам или более чистой, тонкой отделке, соответствуют более слабые удары, осуществляемые, плоскими или более легкими орудиями. К ручным инструментам относится:
1. Долота - цилиндрические стальные или наваренные сталью стержни с пирамидальными четырехгранными концами. Иногда долота имеют граненные стержни и многогранное заострение
Рис. 3. Долота точечное и широкое
2. Скарпели - долота с плоским заострением.
Рис. 4. Долота широкое
3.Киянка - молоток весом 1,8-4,5 кг, которым ударяют по тупому концу долота. Для обработки слабых пород или для особо тщательной отделки, требующей легких ударов, применяются и деревянные киянки.
4. Кирки - представляющие собой молотки на длинных рукоятках, ударами которых отделяются частицы камня. Кирки имеют разнообразный вид, разные заострения и носят разные названия.
5.Тесовики - имеют плоские заострения. Это по виду собственно кирки, и в последнем случае они заменяют скарпели. При плоских заострениях, тесовики бывают весьма легкого веса и с короткими (27 см) рукоятками; подобными кирками отделываются начисто (мелкая насечка, наковка) тротуарные плиты, цоколя, бока ступеней и т. п. изделия.
6. Бучарда - металлический четырехгранный молоток, две ударные поверхности которого покрыты пирамидальными зубцами. Применяется скульпторами для обработки камня.
Рис. 5. Бучарда ручная и для механизированной обработки
7. Угольник - определяют положение четырех боковых поверхностей, после чего при помощи того же угольника можно определить положение последней шестой поверхности.
4. Шлифование
Эта обработка состоит в удалении мелких бороздчатых выступов (насечки), оставшихся после чистой тески (при строгих требованиях отделки выступы эти могут быть смягчены плоскими долотами) или после пиления. При такой отделке камень натирается другим камнем, по возможности более твердым, нежели шлифуемый, и чаще всего совместно с порошкообразными веществами твердых пород, частицы которых имеют острые грани.
Для шлифовки особенно часто применяется прочный песчаник с присоединением кварцевого песка, кремнистого сланца, наждака, измельченной пемзы или специального порошка -- карборунда.
При производстве работы песчаник закрепляется в деревянную рукоятку и приводится в возможно быстрое поступательное движение. Под песчаник подсыпаются вышеуказанные порошкообразные вещества, а шлифуемый камень обильно смачивается водою, для охлаждения и размягчения материала, а также для удаления сошлифованных частиц, которые могли бы забивать зерна шлифующего инструмента.
Шлифованием можно придать камню лишь известную чистоту отделки и получить ровную, гладкую, матовую поверхность.
Основной задачей шлифования является подготовка обрабатываемой поверхности.
Рис. 4. Пример шлифовального станка
5. Дробление
Поскольку нерудные материалы, поступающие с карьеров, по крупности, зерновому составу, количеству примесей обычно непригодны для непосредственного использования в бетонах, необходима их переработка, включающая операции по дроблению, фракционированию, выработке мелких фракций, мойке, обогащению и складированию. Дроблению подвергаются зерна горной породы крупностью до 1200...1500 мм. Для сборного железобетона используется щебень крупностью 5...40 мм. Существующие конструкции дробильных установок не могут обеспечить измельчение кускового материала необходимых фракций при однократном прохождении, поэтому применяют двух или трехступенчатые схемы дробления. Для дробления используют дробилки щековые, конусные, валковые и ударного действия (молотковые и роторные). Выбор схемы дробления и типа дробильного оборудования производят с учетом свойств исходного сырья и условий обеспечения максимального выхода качественного по размерам и форме заполнителя.
Эффективность работы дробильных агрегатов повышается при многоступенчатом дроблении с применением классификаторов, например виброгрохотов. Дробление нерудных материалов, как правило, производят в стационарных установках на заводе, однако в последнее время все большее применение находят передвижные дробильные установки.
Рис. 5. Дробление камня
6. Полирование
Полирование наиболее распространенный вид обработки натуральных камней. Обычно полирование проводят на предприятиях с использованием конвейера. Вначале камень обрабатывается абразивными инструментами, а затем проводится чистовая полировка матерчатыми или войлочными кругами. Полировка камня раскрывает его цвет и естественный рисунок. Чаще всего полируют мрамор и гранит.
Полированная поверхность получается при последующем шлифовании лощеной. В процессе полирования используются инструменты с порошковым напылением, а затем для применяются войлочные и матерчатые круги. Особый блеск поверхностям из полированного камня дает применение пасты ГОИ (оксида хрома) или азотнокислого олова. Данный вид обработки осуществляется на конвейерах.
Полированная поверхность отлично открывает рисунок камня и выигрышно подчеркивает его цвет. Полученные плиты применяют для внутренней отделки помещений.
Рис. 6. Полирование камня и полировочные насадки
Заключение
Существует еще много различных способов обработки природного камня. Однако эти способы являются основными.
В промышленности достойное место начинает занимать ультразвуковая декоративная обработка камня в абразивной среде. Процесс обработки протекает медленно, но характеризуется высокой точностью. С помощью ультразвуковой размерной обработки можно получить рельефное изображение любой сложности на камне. Обработка ведется металлическим инструментом, имеющим негативное изображение требуемого рисунка. Оригинальное решение по камнеобработке представляет плазменное разрушение пород кристаллической структуры. Вытекающая из плазмотрона струя со скоростью до 1000 м/с и с температурой до 2400°С практически режет камень.
Обработка камня лазерами проводится в направлении полного разрушения горной породы или ее ослабления для последующего разрушения горной породы механическими способами. Квантовыми генераторами практически можно эффективно разрушать любую горную породу, придавая ей при обработке любую форму.
Перспективен способ обработки камня высокоскоростной водяной струей, подаваемой под давлением более 10 МПа через сопло диаметром в несколько миллиметров.
Список используемой литературы
1. Богодухов С.И. Курс материаловедения в вопросах и ответах: Учеб. пособие для ВУЗов, обуч. по направлению подгот. бакалавров «Технология, оборуд. и автомат. машиностр. пр-в» и спец. «Технология машиностроения», «Металлорежущие станки и инструменты» и др. / С.И. Богодухов, В.Ф. Гребенюк, А.В. Синюхин. - М.: Машиностроение, 2003. - 255с.: ил.
2. Дриц М.Е., Москалев М.А. Технология конструкционных материалов и материаловедение: Учеб. для студентов немашиностроительных спец. ВУЗов. - М.: Высшая школа, 1990. - 446с., ил.
3. Колесов С.Н. Материаловедение и технология конструкционных материалов: Учебник для студентов электротехнических и электромеханических спец. ВУЗов / С.Н. Колесов, И.С. Колесов. - М. Высшая школа, 2004. - 518с.: ил.
4. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.Н. Материаловедение. Учебник для ВУЗов технич. спец. - 3-е изд. - М. Машиностроение, 1990. - 528с.
5. Материаловедение и технология конструкционных материалов. Учебник для ВУЗов / Ю.П. Солнцев, В.А. Веселов, В.П. Демьянцевич, А.В. Кузин, Д.И. Чашников. - 2-е изд., перер., доп. - М. МИСИС, 1996. - 576с.
6. Материаловедение и технология металлов: Учебник для ВУЗов по машиностроительным специальностям / Г.П. Фетисов, М.Г. Карпман, В.М. Матюнин и др. - М.: Высшая школа, 2000. - 637с.: ил.
7. Материаловедение. Технология конструкционных материалов: учебное пособие для студентов ВУЗов, обуч. по напр. «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» / А.В. Шишкин и др.; под ред. В.С. Чередниченко. - 3-е изд., стер. - М.: ОМЕГА-Л, 2007. - 751с.: ил.(Высшее техническое образование).- (Учебное пособие)
8. Материаловедение: Учебник для ВУЗов, обучающих по направлению подготовки и специализации в области техники и технологии / Б.Н. Арзамасов, В.И. Макарова, Г.Г. Мухин и др. - 5-е изд., стереотип. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - 646с.: ил.
9. Тарасов В.Л. Технология конструкционных материалов: Учеб. для ВУЗов по спец. «Технология деревообработки» / Моск. гос. ун-т леса. - М.: Изд-во Моск. гос. ун-т леса, 1996. - 326с.: ил.
10. Технология конструкционных материалов. Учебник для студентов машиностроительных специальностей ВУЗов в 4 ч. Под ред. Д.М. Соколова, С.А. Васина, Г.Г Дубенского. - Тула. Изд-во ТулГУ. - 2007.
11. Технология конструкционных материалов: Учебник для студентов машиностроительных ВУЗов / А.М. Дальский, Т.М. Барсукова, Л.Н. Бухаркин и др.; Под общ. ред. А.М. Дальского. - 5-е изд., испр. - М. Машиностроение, 2003. - 511с.: ил.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
История металлорежущих станков. Их классификация, конструкция, характеристика основных узлов. Принципы токарной обработки материалов. Виды станочных приспособлений, вспомогательных устройств и их назначение. Способы достижения заданной точности обработки.
презентация [2,7 M], добавлен 07.02.2016Системы чипов программного управления фирмы Mazak для фрезерной обработки, их функциональные особенности и принципы работы. Механизм и этапы обработки отверстий фланца. Фрезерная обработка плиты. Методика и критерии оценки токарной обработки заглушки.
контрольная работа [1010,5 K], добавлен 18.01.2015Особенности и понятие обработки методом шлифования, способы и режимы. Зернистость абразивных материалов и структура шлифовального круга, его назначение, применение и выбор. Типы круглошлифовальных станков, их строение и конструктивные особенности.
курсовая работа [6,0 M], добавлен 07.03.2010Ультразвуковая обработка поверхностей как одно из направлений существенного повышения производительности и качества механической обработки материалов. Изучение практического опыта применения ультразвука в процессах абразивной обработки и их шлифования.
контрольная работа [25,6 K], добавлен 30.01.2011Вид сборочных схем. Методы обработки бокового прорезного кармана. Особенности обработки и соединения с изделием воротников. Способы обработки бортов в пальто. Способы обработки низа рукавов в верхней одежде. Характеристика рабочих органов швейных машин.
шпаргалка [357,9 K], добавлен 29.09.2008Виды абразивной обработки: шлифование круглое, плоское и бесцентровое, притирка, хонингование. Наростообразование при резании металлов. Классификация металлорежущих станков. Горизонтально-расточные, координатно-расточные, алмазно-расточные станки.
контрольная работа [12,6 K], добавлен 01.04.2012Классификация горных пород Южного Урала, их виды и применение. Декоративные свойства природного камня. Яшма в структуре лабораторных работ, его текстурно-текстурные особенности. Особенности обработки яшмы, возможные трудности и пути их преодоления.
курсовая работа [65,0 K], добавлен 26.03.2011История возникновения электрических методов обработки. Общая характеристика электроэрозионной обработки: сущность, рабочая среда, используемые инструменты. Разновидности и приемы данного типа обработки, особенности и сферы их практического применения.
курсовая работа [34,8 K], добавлен 16.11.2010Характеристика материалов, применяемых при изготовлении костюма для мальчика. Выбор методов обработки изделия и оборудования. Разработка графических методов обработки, основных узлов, разработка инструкционной карты на оптимальный вариант обработки.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 25.10.2009Сущность и особенности организации токарной обработки. Характеристика основных видов токарных работ. Моделирование наладки инструмента. Правила эксплуатации токарных станков. Физические основы процесса обработки резанием. Построение функциональной модели.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 10.01.2014
